本發(fā)明涉及一種能夠廣泛應用于鋼鐵、焦化、造紙、印染等行業(yè)重污染的生產(chǎn)廢水以及生活污水處理的聚硅硫酸鐵鋁凈水劑的生產(chǎn)方法。

背景技術：

聚硅硫酸鐵鋁（polymericferricsilicatesulfate，pfss）是一種性能優(yōu)良的無機高分子絮凝劑，具有凈水效果好、凈水用量少、無毒副作用的特點?，F(xiàn)有制備聚硅硫酸鐵鋁的方法需要以硅酸鈉和硫酸鐵鋁為主要原料，采用活化硅酸作為硫酸鐵鋁的助凝劑，原料成本高導致聚硅硫酸鐵鋁的生產(chǎn)成本高。

技術實現(xiàn)要素：

為解決聚硅硫酸鐵鋁的生產(chǎn)成本高的問題，本發(fā)明提出了一種成本低廉、工藝簡單的制備聚硅硫酸鐵鋁凈水劑的方法。

本發(fā)明解決技術問題采用的技術方案是：用鋼鐵企業(yè)的鋼渣和電廠粉煤灰為主要原料，添加占鋼渣和粉煤灰總質(zhì)量0～10％的天然石英以增加硅的含量，通過聚合反應制備聚硅硫酸鐵鋁凈水劑。

本發(fā)明一種聚硅硫酸鐵鋁凈水劑生產(chǎn)方法包括以下步驟。

(1)在設有攪拌器和回流冷凝裝置的反應器中加入鋼渣、粉煤灰和天然石英，其中鋼渣和粉煤灰質(zhì)量比為1～1.5：1，天然石英質(zhì)量為鋼渣和粉煤灰總質(zhì)量的0～10％，將它們混勻。

(2)將濃度為12％的硫酸溶液按液固質(zhì)量比2.5～3.5：1加入上述反應器中充分攪拌，溫度控制在100～135℃，回流反應2～3.5h后過濾，得到濾液和濾渣。

(3)將濾液降溫至45℃，加入35％的naoh溶液調(diào)節(jié)ph值，直至生成白色絮狀沉淀，以去除al³⁺。

(4)加入30%～35％的h2o2溶液，使體系中fe²⁺全部轉化為fe³⁺，得到fe³⁺的前驅液。

(5)將步驟(2)所得濾渣去除mgso4和caso4后，用35％的naoh溶液堿溶，過濾分離后得到na2sio3前驅液。

(6)將上述fe³⁺的前驅液和na2sio3前驅液分別用水稀釋后，在強烈機械攪拌下，加入h3po4作為穩(wěn)定劑，再加到聚合反應器中進行聚合反應，用10％的naoh調(diào)節(jié)溶液的ph值至溶液由黃色變?yōu)槌燃t色為止，得到液態(tài)的聚硅硫酸鐵鋁。

(7)將所得液態(tài)聚硅硫酸鐵鋁放入烘箱中，在100～120℃干燥后即得固體聚硅硫酸鐵鋁凈水劑。

本發(fā)明的有益效果在于：以鋼鐵企業(yè)的工業(yè)廢渣為主要原料，使冶金渣實現(xiàn)了資源化利用；生產(chǎn)的聚硅硫酸鐵鋁附加值高，生產(chǎn)成本低廉、產(chǎn)品凈水效果好，能夠廣泛應用于鋼鐵、焦化、造紙、印染等行業(yè)重污染的生產(chǎn)廢水以及生活污水處理。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種聚硅硫酸鐵鋁凈水劑生產(chǎn)方法流程示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明一種聚硅硫酸鐵鋁凈水劑生產(chǎn)方法實施例。主要原料為唐鋼的鋼渣和唐山電廠的粉煤灰，其主要化學成分分別示于表1和表2。

。

(1)分別稱取鋼渣700g、粉煤灰300g和天然石英（其中sio2含量為96.52％）25g，混勻后加入到設有攪拌器和回流冷凝裝置的反應器中。

(2)將濃度為12％的硫酸溶液3500g加入上述反應器中，充分攪拌，溫度控制在115℃，回流反應3.0h后過濾，得到濾液和濾渣。

(3)將濾液降溫至45℃，加入45％的naoh溶液調(diào)節(jié)ph值，直至生成白色絮狀沉淀。

(4)加入35ml的h2o2溶液，使體系中的fe²⁺全部轉化為fe³⁺，得到fe³⁺的前驅液。

(5)將步驟(2)所得濾渣去除mgso4和caso4后，用35％的naoh溶液堿溶，過濾分離后得到na2sio3前驅液。

(6)將上述fe³⁺的前驅液和na2sio3前驅液分別用水稀釋后，在強烈機械攪拌下，加入h3po4作為穩(wěn)定劑，再加到聚合反應器中進行聚合反應，用12％的naoh調(diào)節(jié)溶液的ph值至溶液由黃色變?yōu)槌燃t色為止，得到液態(tài)的聚硅硫酸鐵鋁。

(7)將所得液態(tài)聚硅硫酸鐵鋁放入烘箱中，在105℃干燥后即得固體聚硅硫酸鐵鋁凈水劑。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明涉及一種聚硅硫酸鐵鋁凈水劑生產(chǎn)方法。本發(fā)明以鋼鐵企業(yè)的鋼渣和電廠粉煤灰為主要原料，添加占鋼渣和粉煤灰總質(zhì)量0～10％的天然石英以增加硅的含量。用硫酸溶解鋼渣和粉煤灰制得Al、Fe的鹽溶液，過濾后得到濾液和濾渣；調(diào)節(jié)PH值，使溶液中的鋁鹽充分溶解，成為Al3+后，加入H2O2氧化亞鐵成為高鐵后，得到Fe3+的前驅液；所得濾渣用NaOH溶液堿溶后，得到Na2SiO3前驅液；將兩前驅液加入H3PO4作為穩(wěn)定劑，通過聚合反應制備聚硅硫酸鐵鋁。本發(fā)明使鋼渣和粉煤灰實現(xiàn)了資源化利用，所制備的聚硅硫酸鐵鋁凈水劑具有制備成本低廉、產(chǎn)品凈水效果好的特點，能廣泛用于凈化鋼鐵、焦化、造紙、印染等行業(yè)重污染的生產(chǎn)廢水以及生活污水處理中。

技術研發(fā)人員：朱成林;宋磊;劉耀武;馮惠斌;湯集剛
受保護的技術使用者：北京中礦東方礦業(yè)有限公司
技術研發(fā)日：2017.05.25
技術公布日：2017.08.11